塔南—南贝尔凹陷南屯组下部沉积体系平面展布特征.pdf 6页

第33卷第3期石油察鼢弛届VoI．33．No．32011年6月PETRoLEUMGEoLOGY&EXPERIMENTJun．，2011文章编号：1001—6112(2011)03—0260—06塔南一南贝尔凹陷南屯组下部沉积体系平面展布特征纪友亮，蒙启安。，单敬福。，张革(1_中国石油大学(北京)地球科学学院，北京102249；2．中国石油大庆油田勘探开发研究院，黑龙江大庆163712；3．长江大学地球科学学院，湖北荆州434023)摘要：根据岩心、钻井、地震、分析化验等资料，对塔木察格盆地塔南一南贝尔凹陷南屯组下部沉积体系进行了综合研究。研究结果表明，塔南一南贝尔凹陷主要发育以坡降大、近物源、多物源为特征的扇三角洲、近岸水下扇、湖底扇和湖泊沉积体系。其中扇三角洲、近岸水下扇和深湖泥岩沉积是研究区内最为发育的沉积体系类型。综合利用各种地震相分析、地震属性分析、砂岩百分含量、重矿物等资料，对塔南一南贝尔凹陷南屯组下部的沉积体系平面展布特征进行了论证。关键词：沉积体系；地震相；南屯组下部；塔南一南贝尔凹陷；塔木察格盆地中图分类号：TEl21．3文献标识码：ADepositionalsystemoflowerNantunFormationinSouthTamuchage-SouthBeierSagjiYouliang，MengQi’an，ShanJingfu。，ZhangGe(1．CollegeofGeosciences，ChinaUniversityofPetroleum，Beijing102249，China；2．ResearchInstituteojPetroleumExplorationandDevelopment，DaqingOilfield，PetroChina，Daqing，HeilongJiang，163712，China3．FacultyofEarthSciences&Information，YangtzeUniversity，Jingzhou，Hubei434023，China)Abstract：Basedonthedataofcore，welldrilling，seismicandlaboratorychemicalanalyses，thedeposi—tionalsystemofthelowerNantunFormationintheSouthTamuchage—SouthBeierSagisdiscussed．Fan—delta，near—shoresubwaterfan，lakefloorfanandlacustrinedepositionalsystemcharacterizedbysteepslope，nearsourceandmultisourceaccountforlargescalesinthestudyregion．Fan—delta，near—shoresubwaterfananddeep—lakemuddepositsarethemostdevelopedsedimentarysystems．Accordingtotheanalysesofseismicfacies，seismicfeatures，sandstonecontentsandheavyminerals，itiSdiscussedinthispaperthedepositionaldistributioncharacteristicsofthelowerNantunFormationintheSouthTamuchage-SouthBeierSag．Keywords：depositionalsystem；seismicfacies；lowerNantunFormation；SouthTamuchage—SouthBeierSag；TamuchageBasin为1424．8km。；南贝尔凹陷3500km2，地震三维覆盖1地质概况面积已达到了3236．4km2。利用最新的地球物理勘研究区塔南一南贝尔凹陷位于塔木察格盆地中探技术，结合研究区连片的高分辨率三维地震和钻井部，位于蒙古国境内，其中南贝尔凹陷部分与中国国资料，为盆地沉积充填和构造演化等研究提供了难得界毗邻，2个凹陷总面积就达到了6700km2(图1)。的条件。塔南一南贝尔凹陷总体表现为“东断西超”最近几年，经过大面积勘探、详查，发现这2个凹陷具的“复合式半地堑”构造特征，平面上形成北北东向展有优越油气聚集条件，烃源岩厚度巨大，具多套生储布的3个构造带、3个次凹和1个斜坡带，呈现出“三盖组合，是塔木察格盆地新近发现的主要油气勘探开凹三凸，凹隆相间”的构造格局口]。南贝尔凹陷由于发区。其中塔南凹陷3200km2，地震三维覆盖面积中部存在1个低隆起，将凹陷分成了2个次凹，西部收稿日期：2010—11—01；修订Et期：2011—04—12。作者简介：纪友亮(1962一)，男，教授，博士生导师，从事沉积学、层序地层学和储层地质方面的教学和科研工作。E-mail：jiyouliang@cup．edu．cn。基金项目：国家科技重大专项(2011ZX05009)资助。 第3期纪友亮，等．塔南一南贝尔凹陷南屯组下部沉积体系平面展布特征·261·图1塔木察格盆地塔南一南贝尔凹陷构造区划Fig．1TectonicdivisionofSouthTamuchage-SouthBeierSag，TamuchageBasin次凹表现为东断西超的简单箕状断陷模式，东部次素分析、粘土矿物分析、生油岩全分析等，积累了大凹则表现为南北差异断陷模式。其中东次凹南部量的详实的基础资料，为在该凹陷进行层序地层综大致为双箕(地堑式)断陷，北部为以构造反转为特合研究及隐蔽油气藏预测创造了得天独厚的条件。点的西断东超断陷(单个半地堑式)，中部低隆南侧2地层特征则全为潜山披覆带，南贝尔中部低隆和北部贝尔凹陷的苏德尔特凸起相联，呈北东向展布，为长期继南屯组下部形成于构造断陷活动高峰早中期，承性隆起，控制凹陷整体构造格局。中部低隆北部沉积主要受物源和构造控制，钻井揭示的厚度一般延伸的苏德尔特凸起是断陷期末形成的凸起，将北为120~450m。发育厚层灰色、深灰色乃至黑色部贝尔凹陷一分为二，东部与南贝尔东次凹，西部泥岩夹粉砂岩和泥质粉砂岩。受构造控制南屯组与南贝尔西次凹分别连为一体，呈现出同一个凹陷与铜钵庙组为角度不整合或平行不整合接触。南带不同构造单元的平面展布特点(图1)。屯组底界在地震上对应T。反射层(图2)。西部斜塔南一南贝尔凹陷下白垩统地层发育较厚、沉坡带局部缺失T。，工区其余区域T。均为强振幅同积厚度大，南屯组是最主要的生烃含烃层系。经过相轴，是剥蚀作用强烈的不整合面。下白垩统南屯近几年的勘探实践，该凹陷截止到2009年3月，已组下部自下而上表现为正旋回。钻探探井201口，其中取心井180口，取心进尺南屯组下部岩性变化较大，湖盆中心为深灰色7288m。100余口井做了系统的粒度分析、微量元砂岩、粉砂岩夹黑色泥灰岩和油页岩，浅处为砂砾 -262·石油囊劈沾届第33卷组三级地震沉积岩性剖面文字说明绿色、灰白色中细砂岩为主，凝灰质含量高，反映了层序反射层特征牵引流机制形成的水下辫状河道砂体堆积(图3)，：：：．拗陷期伊·：：：b物源区逐渐衰退导致沉是扇三角洲沉积的证据之一。在塔19—53井敏积物向上变细，多为河流组■■E—一相沉积，垂向上表现为正1973．95m处的岩心中见到正韵律特征明显的鲍玛．。：．：：、}旋回的岩电特征，叠置特征表现为反旋回。序列，是重力流沉积的标志，是湖底扇存在的证据。垂向上裂谷后期过渡为洪．以塔21—17、塔21—22井为例，粒度概率曲大泛平原相盆地边界断层活动停止磨沉积■沉降速率降低，毓地遭遇线基本以两段式为主(图4)，缺少滚动组分，其中拐河SQ4积式多期准进层L大方规向模多回物返源，物变源为长由短轴轴方前者跳跃组分含量较低，基本小于50，岩性为粉组序组沉积向多稳定单一的物源，垂模式反映向上沉积相带逐渐由三角砂岩、泥质粉砂岩，跳跃斜率较陡，表明分选程度中了较为强洲前缘向三角洲平原再向烈稳定单洪泛平原转变。一的物源等，为扇三角洲前缘水下分流河道间沉积；另一类L裂谷高峰期跳跃组分含量较高，宽区间，斜率低，表明分选程度盆地沉降速率加大，中间虽伴有多期小规模回返，但较差，对应的岩性为细砂岩，反映水流能量较强的南重力流屯SQ3沉积可容空间迅速扩大，沉积物组以厚层泥岩为主。盆地呈饥扇三角洲前缘水下分流河道沉积[7-S~。饿状态。由于沉降速率‘‘‘‘‘造成的不平地貌和断层的影．．．．响，盆地中心部位可见重力‘‘’‘．．．．流沉积。4沉积剖面展布特征■■一⋯⋯⋯、裂谷初期铜钵庙组(SQ1)沉积时期，在凹陷中次凹南洼铜SQ2粗粒混I沉积由先前存在的体系和钵杂沉积物；{电J短轴多物源组成槽开始了湖泊相沉积环境的发育。从图5中可以庙源变化快．，沉积物为组多为扇根．：．。。．：砾角岩砾和岩砂砾岩，或含母岩区看出，在19—3O至19—06井之间，自铜钵庙组发部位；66c，颜色和胶结物由母SQ1岩和沉积环境控制。育初期便开始发育湖泊相沉积，在该联井剖面中，；2口井之间的铜钵庙组地层的地震波组反射表现[-口画画画画画暗色泥岩砂砾岩波状层理递变层理粉砂岩砂岩出中频、连续、平行一亚平行反射特征。在19—30砂岩砂岩井的西侧，发育有自凹陷西侧向凹陷中央发育的扇图2塔木察格盆地塔南一南贝尔凹陷综合柱状三角洲碎屑沉积体系。自19～06井向19—28井方Fig．2StratacolumnofSouthTamuchage-South向，SQ1层序的地层向上上超尖灭。在凹陷的东BeierSag，TamuchageBasin次凹，SQ1层序发育局部的浅湖相、洪泛平原相沉岩，盆地东部和北部为含煤沉积。该段地层整体表积环境。在铜钵庙组地层上部(SQ2)沉积时期，地现为黑色泥岩为主，或泥岩与白色砂砾岩、灰色砂层在凹陷中次凹的西侧扇三角洲沉积体系仍然发岩呈不等厚互层，局部夹油页岩，本段可见单束松育，在19—3O井位置发育扇三角洲沉积体系的前花粉一双束松花粉组合l_5]。缘相带，在19—30井至19一O6井之间，除了SQ2下部发育浅湖相沉积环境之外，向上可能过渡为深3岩石学特征湖、半深湖相沉积环境。在19—28井、l9—29井、通过岩心的观察描述，南二段的层理类型主要19—51井等靠近中部潜山断裂构造带部位的井，以块状、平行、楔状交错层理为主，岩性以灰色、灰表现为扇三角洲前缘相带的沉积特征，该区带的沉塔l9-33，2411m塔21—18，1347．5m图3塔木察格盆地塔南一南贝尔凹陷南二段岩心图版Fig．3Corephotoof2ndmemberofNantunFormation，SouthTamuchage-SouthBeierSag，TamuchageBasin 第3期纪友亮，等．塔南一南贝尔凹陷南屯组下部沉积体系平面展布特征·263·目《醚加=2加图4塔木察格盆地塔南一南贝尔凹陷南屯组二段概率累计曲线Fig．4Cumulativeprobabilitycurveof2ridmemberofNantunFormation，SouthTamuchage—S0uthBeierSag，TamuchageBasin1％3019-0619-2819-291％51__圈_II[Z]冲积扇扇三角洲湖底扇滨浅湖泥深湖基底三级层序四级层序断层前缘边界边界图5塔木察格盆地塔南一南贝尔凹陷南部主测线方向沉积剖面剖面位置见图1。a．过AA线的地震剖面；b．过AA线地震剖面的地质解释Fig．5Sedimentaryfaciesprofilealongmainsurveyline，southofSouthTamuchage—SouthBeierSag，TamuchageBasin积体系的物源方向可能来自凹陷的南侧。在凹陷除了在南屯组的底部发育有一定规模的扇三角洲东次凹内，主要发育了自东次凹东侧向次凹内发育沉积体系等低位体系域之外，主要发育随着湖泊水的退积式扇三角洲沉积体系_9]。体的扩张而向凹陷西侧斜坡逐渐上超的深湖、半深在南屯组(SQ3)发育时期，以层序SQ3的最湖等湖泊相沉积的地层。在l9—06井部位，在南大湖泛面MFS为分界面，上下地层的沉积表现出屯组的中部发育有远岸水下扇。在凹陷的东次凹不同特征。在MFS之下即SQ3的LST+EST发的东侧，自南屯组底部开始，在整个LST+EST发育时期，凹陷的中次凹19—30井至19一O6井之间育时期，均表现为退积式的扇三角洲沉积体系，东 ·264·石油褒籍沾履第33卷次凹靠近中部潜山断裂构造带的一侧，即靠近进行卸载，从而使砂体得以在同生次级断层的根部19—51井，主要发育深湖、半深湖相地层沉积；在重新展布，与此类似的沉积在其它局部构造都有所19—29井、19—51井的南屯组的中下部，发育有远展布l_1(图6)。岸水下扇的沉积。在SQ3的HST发育时期，凹陷6沉积微相平面展布特征中的中次凹和东次凹主要发育浅湖相沉积地层，粗碎屑物源沉积体系欠发育。根据单井沉积相、连井沉积相分析、地震剖面在大磨拐河组(即层序SQ4)沉积时期，该剖反射特征、地震地质解释剖面相模式和地震反演及面的位置处于凹陷的浅湖相沉积环境中，三角洲前砂地比图等的综合分析，确定了各层段的沉积相的缘对该剖面中各井的影响不明显，个别井的局部层平面展布。段可能发育有三角洲远砂坝等碎屑补偿沉积单元南屯组下部沉积时期控陷断层活动强烈，东部(图5b)。次凹西部的深控大断裂，控制沉积尤其明显，在物源供给充分的条件下，扇体群沿深大断裂根部呈北5砂体平面展布特征分析东向展布，有些扇体延伸较远，物源以近北西西向根据岩心观察描述、测井、录井、地震相及地震为主。而东部靠近塔21—19井区，主体物源大体属性综合分析认为，与铜钵庙组相比，南屯组扇三呈北东向展布，并以塔21—17井为中心，分支成2角洲沉积相分布范围变小，主要在塔21—17井区个物源，并在塔21～45井前端滑塌为湖底扇相沉的东次凹南洼槽、东部断阶带上以及西次凹中洼槽积。而另一分支物源则向前伸展到达塔21—9井中零星分布，因此与其对应的砂体分布也同时受其区，中间经过了2个三级断裂的调节作用。该分支影响，分布范围也变小。砂体的展布不仅与控陷断物源在塔21—40井区顺北东东向断裂根部沉积了层持续活动有关，也与内部多级次、多期次的调节一套红色泥岩夹大套杂色砂砾岩，砾石磨圆度很断层有着密切的联系。控陷断层控制了扇体分布好，且见定向排列现象，说明该套砾岩经过了一定的大致走向，如在塔21—54井和塔21—56井之间的搬运，而且离物源近，为就近堆积的产物。而存在2个“对掉”断层，使砂体在该断层活动时期南部潜山披覆带未见南屯组下部沉积。南贝尔凹(南屯组沉积早期)持续活动中，改造早期扇三角洲陷东次凹南屯组下部总体为一双断凹陷，地层展布前缘砂体使其砂体沿“对掉”断层之间的小型地堑为东部薄西部厚，北部厚南部薄(图7)。＆塔南一南贝尔凹陷SQ3L+T南屯组下部砂岩等厚图b．塔南一南贝尔凹陷SQ3L+T南屯组下部砂地比图图6塔木察格盆地塔南一南贝尔凹陷砂岩等厚、砂地比平面展布Fig．6IsopathmapofsandstonethicknessandsandstonepercentageoflowerNantunFormation，SouthTamuchage-SouthBeierSag，TamuchageBasin 第3期纪友亮，等．塔南一南贝尔凹陷南屯组下部沉积体系平面展布特征·265·图7塔木察格盆地塔南一南贝尔凹陷南屯组下部沉积相平面展布Fig．7PlanedistributionofsedimentaryfaciesoflowerNantunFormation，SouthTamuchage-SouthBeierSag，TamuchageBasin[23冯增昭．沉积岩石学[M=]．2版．北京：石油工业出版社，1993．7结论[3]傅广，张云峰，杜春国．松辽盆地北部岩性油藏形成机制及主控因素[J]．石油勘探与开发，2002，29(5)：22—24．1)塔南一南贝尔凹陷南屯组下部主要发育冲[4]高瑞琪，赵政璋．中国油气新探区第三卷：渤海湾盆地隐蔽积扇、扇三角洲、近岸水下扇、湖底扇和湖相5类沉油气藏勘探[M]．北京：石油工业出版社，2001．积相，其中扇三角洲一近岸水下扇沉积体系和湖泊[5]郝方，董伟良．沉积盆地超压系统演化、流体流动与成藏机沉积体系是研究区内最为发育的沉积体系，湖盆为理[J]．地球科学进展，2001，16(1)：79—85．[6]胡朝元．生油区控制油气田分布：中国东部陆相盆地进行区“窄盆深水”类型。域勘探的有效理论[J]．石油学报，1982，3(2)：9—13．2)根据地震反射特征、砂岩百分含量等资料的[7]胡见义，徐树宝，童晓光．渤海湾盆地复式油气聚集区(带)的分析，塔南一南贝尔凹陷有8大物源方向。物源方形成和分布[J]．石油勘探与开发，1986，13(1)：1—8．向分别为：西次凹为来自于东部和西部的物源；东Es]胡见义，黄第藩，徐树宝，等．中国陆相石油地质理论基次凹北洼槽为来自于西部、东部和北部贝中凸起上础[M]．北京：石油工业出版社，1991．[9]胡见义．石油地质学前沿和勘探新领域[J]．中国石油勘探，的物源；东次凹南洼槽为来自于东部断阶贝尔布伊2004，9(1)：8—14．诺尔隆起带上的物源。[1O]胡见义，徐树宝，刘淑萱，等．非构造油气藏[M]．北京：石油工业出版社，1986．参考文献：[11]贾承造，刘德来，赵文智，等．层序地层学研究新进展[J]．[1]樊太亮，吕延仓，丁明华．层序地层体制中的陆相储层发育规石油勘探与开发，2002，29(5)：1—4．律[J]．地学前缘，2000，7(4)：21～28．(编辑黄娟)